DE102023203427A1

DE102023203427A1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE102023203427A1
Application number: DE102023203427.1A
Authority: DE
Inventors: Takashi Yamamoto
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2023-04-17
Publication date: 2023-11-30
Also published as: JP2023173281A

Abstract

Eine Antriebseinheit 6 umfasst einen Elektromotor 62, der so ausgebildet ist, dass er eine Antriebskraft auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ausübt, eine Antriebsdrehwelle 20, die so ausgebildet ist, dass sie eine menschlich ausgeübte Antriebskraft aufnimmt, eine Abtriebsdrehwelle 30, auf die die menschlich ausgeübte Antriebskraft von der Antriebsdrehwelle 20 übertragen wird und auf die eine Motorantriebskraft von dem Elektromotor 62 übertragen wird, einen Getriebemechanismus 89, der in einem Übertragungsweg der menschlich angetriebenen Antriebskraft zwischen der Antriebsdrehwelle 20 und der Abtriebsdrehwelle 30 am Basisteil 10 vorgesehen und zum Ändern eines Übersetzungsverhältnisses ausgebildet ist, und eine Steuereinheit 72, die zum Steuern des Elektromotors 62 ausgebildet ist. Der Getriebemechanismus 89 umfasst einen Antriebsabschnitt 41, der mit der Antriebsdrehwelle 20 verbunden ist, und einen Abtriebsabschnitt 44, der mit der Abtriebsdrehwelle 30 verbunden ist. Der Elektromotor 62 ist mit dem Abtriebsabschnitt 44 des Getriebemechanismus 89 verbunden, ohne durch den Antriebsabschnitt 41 des Getriebemechanismus 89 zu führen. Die Steuereinheit 72 steuert den Elektromotor 62 so, dass in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 89 geändert wird, die Motorantriebskraft zunimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie für eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
Eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ist bekannt. Eine Technologie für eine Antriebseinheit, die einen Elektromotor und einen Getriebemechanismus umfasst, ist beispielsweise in WO 2012 066 124 A1 offenbart. Der Getriebemechanismus umfasst eine Vielzahl von Zahnrädern und eine Schalteinheit. Der Getriebemechanismus ist so ausgebildet, dass er als Reaktion auf eine Betätigung durch einen Benutzer die Schalteinheit betätigt, um den Gang aus der Vielzahl der Gänge zu wechseln, der eine menschlich ausgeübte Antriebskraft überträgt, um eine Übertragungsrate zu ändern.
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Antriebseinheit ist in einem Fall, in dem der Getriebemechanismus das Übersetzungsverhältnis ändert, während die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug einwirkt, das Schalten schwierig, da eine Last auf den Getriebemechanismus ausgeübt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinheit bereitzustellen, die das Schalten von Gängen erleichtert.
Eine Antriebseinheit gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebseinheit für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit umfasst ein Basisteil, einen Elektromotor, der an dem Basisteil vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass er eine Vortriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug ausübt, eine Antriebsdrehwelle, die drehbar an dem Basisteil vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass sie eine menschlich ausgeübte Antriebskraft aufnimmt, eine Abtriebsdrehwelle, die drehbar an dem Basisteil vorgesehen ist und auf die die menschlich ausgeübte Antriebskraft von der Antriebsdrehwelle übertragen wird, und auf die eine Motorantriebskraft von dem Elektromotor übertragen wird, einen Getriebemechanismus, der in einem Übertragungsweg der menschlich angetriebenen Antriebskraft zwischen der Antriebsdrehwelle und der Abtriebsdrehwelle an dem Basisteil vorgesehen ist und ausgebildet ist, um ein Übersetzungsverhältnis zu ändern, und eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, um den Elektromotor zu steuern. Der Getriebemechanismus umfasst einen Antriebsabschnitt, der mit der Antriebsdrehwelle verbunden ist, und einen Abtriebsabschnitt, der mit der Abtriebsdrehwelle verbunden ist. Der Elektromotor ist mit dem Abtriebsabschnitt des Getriebemechanismus verbunden, ohne durch den Antriebsabschnitt des Getriebemechanismus zu führen. Die Steuereinheit steuert den Elektromotor so, dass die Motorantriebskraft zunimmt, in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus geändert wird. Insbesondere kann die Steuereinheit den Elektromotor so steuern, dass in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus geändert wird, die Motorantriebskraft steigt, oder die Steuereinheit kann den Elektromotor in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus geändert wird, so steuern, dass die Motorantriebskraft steigt.
Gemäß der Antriebseinheit des ersten Aspekts kann die auf den Getriebemechanismus aufgebrachte Last durch Erhöhung der Motorantriebskraft bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses verringert werden. Dadurch wird das Schalten der Gänge erleichtert.
Bei der Antriebseinheit eines zweiten Aspekts gemäß dem ersten Aspekt steuert die Steuereinheit den Elektromotor so, dass die Motorantriebskraft nicht erhöht wird, in einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als eine vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes geändert wird. Gemäß der Antriebseinheit des zweiten Aspekts wird die Motorantriebskraft in einem Fall nicht erhöht, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als eine vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft und die auf den Getriebemechanismus aufgebrachte Last gering ist. Infolgedessen kann der Stromverbrauch reduziert werden.
In der Antriebseinheit eines dritten Aspekts gemäß dem ersten Aspekt umfasst der Getriebemechanismus eine Relaiswelle, die an dem Basisteil vorgesehen und so ausgebildet ist, dass sie sich durch die von der Antriebsdrehwelle übertragene menschlich ausgeübte Antriebskraft dreht, eine Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern, die selektiv mit der Relaiswelle verbindbar und mit der Antriebsdrehwelle verbunden sind, einen Verbindungsabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper selektiv mit der Relaiswelle verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Relaiswelle übertragen wird, und einen oder mehrere Relaiswellenabtriebsdrehkörper, die an der Relaiswelle vorgesehen und mit der Abtriebsdrehwelle verbunden sind. Der Elektromotor ist mit der Relaiswelle verbunden, ohne durch die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper zu laufen. Gemäß der Antriebseinheit des dritten Aspekts wird die Drehgeschwindigkeit der Relaiswelle durch Erhöhung der Antriebskraft des Motors erhöht. Infolgedessen kann die auf den Verbindungsabschnitt aufgebrachte Last in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern und der Relaiswelle geändert wird, reduziert werden.
In der Antriebseinheit eines vierten Aspekts gemäß dem dritten Aspekt umfassen der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper eine Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern. Die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper sind selektiv mit der Relaiswelle verbindbar. Der Verbindungsabschnitt ist so ausgebildet, dass er die Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern selektiv mit der Relaiswelle verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Abtriebsdrehwelle übertragen wird. Gemäß der Antriebseinheit des vierten Aspekts wird die Rotationsgeschwindigkeit der Relaiswelle durch Erhöhung der Antriebskraft des Motors erhöht. Infolgedessen kann die auf den Verbindungsabschnitt aufgebrachte Last in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern und der Relaiswelle geändert wird, reduziert werden.
In der Antriebseinheit eines fünften Aspekts gemäß dem dritten oder vierten Aspekt bewirkt die Steuereinheit eine Erhöhung der Motorantriebskraft in einem Fall, in dem ein Verbindungszustand zwischen den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern und der Relaiswelle durch den Verbindungsabschnitt geändert wird. Gemäß der Antriebseinheit des fünften Aspekts kann die auf den Verbindungsabschnitt aufgebrachte Last in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern und der Relaiswelle geändert wird, verringert werden.
Bei der Antriebseinheit eines sechsten Aspekts gemäß dem dritten oder vierten Aspekt veranlasst die Steuereinheit, dass die Motorantriebskraft zunimmt, bevor ein Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern und der Relaiswelle durch den Verbindungsabschnitt geändert wird. Gemäß der Antriebseinheit des sechsten Aspekts kann die auf den Verbindungsabschnitt aufgebrachte Last in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern und der Relaiswelle geändert wird, effektiv reduziert werden.
In der Antriebseinheit eines siebten Aspekts gemäß dem dritten oder vierten Aspekt umfasst der Getriebemechanismus den einen oder die mehreren Abtriebswellendrehkörper, die so ausgebildet sind, dass sie sich zusammen mit der Abtriebsdrehwelle drehen und jeweils mit dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern verbunden sind. Der Elektromotor ist mit einem oder mehreren der Relaiswellenabtriebsdrehkörper verbunden. Der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper und der eine oder die mehreren Abtriebsdrehkörper der Welle bilden einen Untersetzungsmechanismus. Gemäß der Antriebseinheit des siebten Aspekts kann die Drehgeschwindigkeit des Motors durch den einen oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper und den einen oder die mehreren Abtriebswellendrehkörper reduziert werden.
Bei der Antriebseinheit eines achten Aspekts nach dem ersten oder zweiten Aspekt umfasst der Getriebemechanismus ein stufenloses Getriebe oder ein Planetengetriebe. Gemäß der Antriebseinheit des achten Aspekts kann die Belastung des stufenlosen Getriebes oder des Planetengetriebes reduziert werden.
Bei der Antriebseinheit eines neunten Aspekts nach einem der ersten bis vierten Aspekte umfasst die Antriebsdrehwelle eine Kurbelwelle. Gemäß der Antriebseinheit des neunten Aspekts kann, da die Antriebseinheit die Kurbelwelle umfasst, die auf den Getriebemechanismus aufgebrachte Last reduziert werden.
Die erfindungsgemäße Antriebseinheit erleichtert das Schalten.
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile lässt sich leicht gewinnen, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen besser verstanden werden, wobei

1 ist eine Seitenansicht, die eine Antriebseinheit und einen Antriebsstrang gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung der Antriebseinheit zeigt;
3 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Relaiswelle und ein Relaiswellendrehkörper durch einen Verbindungsabschnitt verbunden sind;
4 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Relaiswelle und der Drehkörper der Relaiswelle nicht verbunden sind;
5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Antriebseinheit zeigt;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsablauf gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine menschlich ausgeübte Antriebskraft und eine motorische Antriebskraft übertragen werden;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsablauf gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsablauf gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsablauf gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
11 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
12 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt;
13 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt;
14 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer achten Ausführungsform zeigt;
15 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt;
16 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausbildung einer Antriebseinheit gemäß einer zehnten Ausführungsform zeigt; und
17 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausbildung eines Planetengetriebes gemäß einer elften Ausführungsform zeigt.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen.
Es wird nun eine Antriebseinheit 6 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben. 1 zeigt die Antriebseinheit 6 und einen Antriebsstrang 1. Die Antriebseinheit 6 und der Antriebsstrang 1 sind für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug vorgesehen.
Ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ist ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad, das durch mindestens eine menschlich ausgeübte Antriebskraft angetrieben werden kann. Zu den menschlich angetriebenen Fahrzeugen gehören verschiedene Arten von Fahrrädern, zum Beispiel Mountainbikes, Rennräder, Stadtfahrräder, Lastenfahrräder, Handräder und Liegeräder. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Beispiele für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug sind ein Einrad und ein Fahrzeug mit zwei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt, das nur durch die menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst auch ein E-Bike, das zusätzlich zur menschlichen Antriebskraft die Antriebskraft eines Elektromotors 62 für den Vortrieb nutzt. Das E-Bike umfasst ein elektrisch unterstütztes Fahrrad, das durch den Elektromotor 62 in der Fortbewegung unterstützt wird.
Der in 1 dargestellte Antriebsstrang 1 ist so ausgebildet, dass er eine menschlich ausgeübte Antriebskraft auf ein Rad überträgt. Der Antriebsstrang 1 umfasst eine Kurbel 2, ein vorderes Kettenrad 3, eine Antriebskette 4 und ein hinteres Kettenrad 5.
Die Kurbel 2 umfasst eine Kurbelwelle 2a, die relativ zu einem Rahmen des menschlich angetriebenen Fahrzeugs drehbar ist, und ein Paar von Kurbelarmen 2b, die jeweils an jedem Endabschnitt der Kurbelwelle 2a in axialer Richtung vorgesehen sind. Ein Pedal 2c ist mit jedem Kurbelarm 2b des Paares von Kurbelarmen 2b verbunden.
Das vordere Kettenrad 3 ist über die Antriebskette 4 mit dem hinteren Kettenrad 5 verbunden. Das vordere Kettenrad 3 kann über einen Riemen oder eine Welle mit dem hinteren Kettenrad 5 verbunden sein. Der Antriebsstrang 1 kann anstelle der Kettenräder auch mindestens eine Riemenscheibe oder ein Kegelrad umfassen.
Die Antriebseinheit 6 ist die Antriebseinheit 6 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug. Die Antriebseinheit 6 umfasst ein Basisteil 10, den Elektromotor 62, der an dem Basisteil 10 vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass er eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug ausübt, eine Antriebsdrehwelle 20, die drehbar an dem Basisteil 10 vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass sie eine menschlich ausgeübte Antriebskraft aufnimmt, eine Abtriebsdrehwelle 30, die drehbar an dem Basisteil 10 vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass sie die Übertragung der menschlich ausgeübten Antriebskraft von der Antriebsdrehwelle 20 und die Übertragung einer Motorantriebskraft von dem Elektromotor 62 aufnimmt, einen Getriebemechanismus 40, der in einem Übertragungsweg der menschlich ausgeübten Antriebskraft zwischen der Antriebsdrehwelle 20 und der Abtriebsdrehwelle 30 an dem Basisteil 10 vorgesehen und ausgebildet ist, um ein Übersetzungsverhältnis zu ändern, und eine Steuereinheit 72, die ausgebildet ist, um den Elektromotor 62 zu steuern.
In den 1 bis 5 ist ein Beispiel für die Antriebseinheit 6 dargestellt. Die Antriebseinheit 6 umfasst das Basisteil 10, die Antriebsdrehwelle 20, die Abtriebsdrehwelle 30, den Getriebemechanismus 40, einen Antriebsabschnitt 60 und ein Steuergerät 70. Das in den 1 und 2 dargestellte Basisteil 10 ist hohl ausgebildet, um ein Gehäuse zu bilden. Das Basisteil 10 ist am Rahmen des menschlich angetriebenen Fahrzeugs angebracht. Das Basisteil 10 lagert die Kurbelwelle 2a drehbar.
Die Antriebsdrehwelle 20 erstreckt sich durch das Basisteil 10. Die Antriebsdrehwelle 20 hat eine Rotationsmittelachse. Die Rotationsmittelachse der Antriebsdrehwelle 20 ist koaxial mit einer Rotationsmittelachse der Kurbelwelle 2a ausgerichtet. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Antriebsdrehwelle 20 die Kurbelwelle 2a. Anstelle der Kurbelwelle 2a kann die Antriebsdrehwelle 20 auch ein anderes Element als die Kurbelwelle 2a umfassen. Die Antriebsdrehwelle 20 kann hohl oder als Vollkörper ausgebildet sein.
Die Abtriebsdrehwelle 30 ist so ausgebildet, dass sie sich relativ zur Antriebsdrehwelle 20 dreht. Das vordere Kettenrad 3 ist an der Abtriebsdrehwelle 30 befestigt. Die Abtriebsdrehwelle 30 hat eine Rotationsmittelachse. Die Rotationsmittelachse der Abtriebsdrehwelle 30 ist koaxial mit der Rotationsmittelachse der Kurbelwelle 2a ausgerichtet. Die Abtriebsdrehwelle 30 ist als Hohlwelle ausgebildet. Die Abtriebsdrehwelle 30 ist in radialer Richtung außerhalb der Antriebsdrehwelle 20 angeordnet und so angeordnet ist, dass sie die Antriebsdrehwelle 20 um die Rotationsmittelachse der Antriebsdrehwelle 20 umgibt. Die Antriebsdrehwelle 20 ist so angeordnet, dass sie sich durch die Abtriebsdrehwelle 30 erstreckt.
Der Getriebemechanismus 40 ist an dem Basisteil 10 vorgesehen. Der Getriebemechanismus 40 ist in einem Innenraum des Basisteils 10 angeordnet. Der Getriebemechanismus 40 umfasst einen Antriebsabschnitt 41, der mit der Antriebsdrehwelle 20 verbunden ist, und einen Abtriebsabschnitt 44, der mit der Abtriebsdrehwelle 30 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Getriebemechanismus 40 ferner eine Relaiswelle 47, die an dem Basisteil 10 vorgesehen und so ausgebildet ist, dass sie sich durch die von der Antriebsdrehwelle 20 übertragene, menschlich ausgeübte Antriebskraft dreht, eine Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50, die selektiv mit der Relaiswelle 47 verbunden werden können und mit der Antriebsdrehwelle 20 verbunden sind, einen Verbindungsabschnitt 56, der so ausgebildet ist, dass er die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 selektiv mit der Relaiswelle 47 verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Relaiswelle 47 übertragen wird, und einen oder mehrere Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53, die an der Relaiswelle 47 vorgesehen und mit der Abtriebsdrehwelle 30 verbunden sind. Der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 umfassen eine Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53. Die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 sind selektiv mit der Relaiswelle 47 verbindbar.
2 zeigt ein Beispiel für den Getriebemechanismus 40. Der in 2 dargestellte Getriebemechanismus 40 umfasst den Antriebsabschnitt 41, den Abtriebsabschnitt 44, die Relaiswelle 47, einen oder mehrere Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, einen oder mehrere Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 und den Verbindungsabschnitt 56.
Der Antriebsabschnitt 41 umfasst einen oder mehrere Antriebswellendrehkörper 42. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Antriebsabschnitt 41 zwei Antriebswellendrehkörper 42. Die beiden Antriebswellendrehkörper 42 sind in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 nebeneinander angeordnet. Die beiden Antriebswellendrehkörper 42 sind so ausgebildet, dass sie sich zusammen mit der Antriebsdrehwelle 20 drehen. Die beiden Antriebswellendrehkörper 42 haben jeweils eine Rotationsmittelachse, die koaxial mit der Rotationsmittelachse der Antriebsdrehwelle 20 ausgerichtet ist. Jeder Antriebswellendrehkörper 42 wird durch ein Außenzahnrad gebildet. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Antriebswellendrehkörpern 42 derjenige, der in einer in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 vom vorderen Kettenrad 3 entfernten Position angeordnet ist, als erster Antriebswellendrehkörper 42a bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Antriebswellendrehkörpern 42 der Antriebswellendrehkörper 42, der an einer Position nahe dem vorderen Kettenrad 3 in der axialen Richtung der Antriebsdrehwelle 20 angeordnet ist, als zweiter Antriebswellendrehkörper 42b bezeichnet. Der Durchmesser des ersten Antriebswellendrehkörpers 42a unterscheidet sich vom Durchmesser des zweiten Antriebswellendrehkörpers 42b. Die Anzahl der Zähne des ersten Antriebswellendrehkörpers 42a unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne des zweiten Antriebswellendrehkörpers 42b.
Der Abtriebsabschnitt 44 umfasst einen oder mehrere Rotationskörper der Abtriebsdrehkörper 45. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Abtriebsbereich 44 zwei Abtriebsdrehkörper 45. Die beiden Abtriebsdrehkörper 45 sind in axialer Richtung der Abtriebsdrehwelle 30 nebeneinander angeordnet. Die beiden Abtriebsdrehkörper 45 sind so ausgebildet, dass sie sich zusammen mit der Abtriebsdrehwelle 30 drehen. Die beiden Abtriebsdrehkörper 45 haben jeweils eine Rotationsmittelachse, die koaxial mit der Rotationsmittelachse der Abtriebsdrehwelle 30 ausgerichtet ist. Jeder Abtriebswellendrehkörper 45 wird durch ein Außenzahnrad gebildet, ähnlich wie jeder Antriebswellendrehkörper 42. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Abtriebsdrehkörpern 45 derjenige, der in einer in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 vom vorderen Kettenrad 3 entfernten Position angeordnet ist, als erster Abtriebswellendrehkörper 45a bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Abtriebsdrehkörpern 45 der Abtriebsdrehkörper 45, der in einer Position nahe dem vorderen Kettenrad 3 in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 angeordnet ist, als zweiter Abtriebswellendrehkörper 45b bezeichnet. Der Durchmesser des ersten Abtriebswellendrehkörpers 45a unterscheidet sich vom Durchmesser des zweiten Abtriebswellendrehkörpers 45b. Die Anzahl der Zähne des ersten Abtriebswellendrehkörpers 45a unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne des zweiten Abtriebswellendrehkörpers 45b.
Die Relaiswelle 47 ist drehbar an dem Basisteil 10 angebracht. Die Relaiswelle 47 hat eine hohle Form. Die Relaiswelle 47 hat eine Rotationsmittelachse. Die Rotationsmittelachse der Relaiswelle 47 unterscheidet sich von der Rotationsmittelachse der Kurbelwelle 2a. Die Rotationsmittelachse der Relaiswelle 47 ist parallel zur Rotationsmittelachse der Kurbelwelle 2a.
Die Anzahl der ein oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 ist gleich der Anzahl der ein oder mehreren Antriebsdrehkörper 42. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die ein oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 zwei Relaiswellenantriebsdrehkörper 50. Die beiden Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 sind in axialer Richtung der Relaiswelle 47 nebeneinander angeordnet. Jeder Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 hat eine Rotationsmittelachse, die koaxial mit der Rotationsmittelachse der Relaiswelle 47 ausgerichtet ist. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, der an einer in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 vom vorderen Kettenrad 3 entfernten Position angeordnet ist, als erster Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, der an einer Position nahe dem vorderen Kettenrad 3 in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 angeordnet ist, als ein zweiter Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 bezeichnet. Der Durchmesser des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 unterscheidet sich vom Durchmesser des zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 52. Die Anzahl der Zähne des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne des zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 52.
Wie in 3 dargestellt, wird der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 durch ein Außenzahnrad 51a gebildet. Wie in 3 dargestellt, umfasst der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 einen Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51b an einem inneren Umfangsabschnitt des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 an einer Innenseite in radialer Richtung in Bezug auf die Drehmittelachse. In dem Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51b sind Vorsprungsabschnitte und Ausnehmungsabschnitte abwechselnd nebeneinander um die Rotationsmittelachse des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 ausgebildet. Das Außenzahnrad 51a, das den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 bildet, ist so ausgebildet, dass es mit dem Außenzahnrad in Eingriff steht, das den ersten Antriebswellendrehkörper 42a bildet.
Der in 2 dargestellte zweite Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 wird durch ein Außenzahnrad gebildet. Der zweite Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 umfasst einen Ausnehmungsvorsprung an einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 52 auf einer Innenseite in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsmittelachse. Der Ausnehmungsvorsprung ist ähnlich wie der Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. Das Außenzahnrad, das den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 bildet, ist so ausgebildet, dass es mit dem Außenzahnrad, das den zweiten Antriebswellendrehkörper 42b bildet, in Eingriff steht.
Die Anzahl der ein oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 ist gleich der Anzahl der ein oder mehreren Abtriebsdrehkörper 45. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die ein oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 zwei Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53. Die beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 sind in axialer Richtung der Relaiswelle 47 nebeneinander angeordnet. Jeder Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 hat eine Rotationsmittelachse, die koaxial mit der Rotationsmittelachse der Relaiswelle 47 ausgerichtet ist. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53, der an einer in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 vom vorderen Kettenrad 3 entfernten Position angeordnet ist, als erster Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird von den beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 derjenige, der in einer Position nahe dem vorderen Kettenrad 3 in axialer Richtung der Antriebsdrehwelle 20 angeordnet ist, als zweiter Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 bezeichnet. Der Durchmesser des ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 54 unterscheidet sich vom Durchmesser des zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 55. Die Anzahl der Zähne des ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 54 unterscheidet sich von der Anzahl der Zähne des zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 55.
Der erste Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 wird durch ein Außenzahnrad gebildet. Der erste Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 umfasst einen Ausnehmungsvorsprung an einem inneren Umfangsabschnitt des ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 54 auf einer Innenseite in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsmittelachse. Der Ausnehmungsvorsprungsabschnitt ist ähnlich dem Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. Das Außenzahnrad, das den ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 bildet, ist so ausgebildet, dass es mit dem Außenzahnrad, das den ersten Abtriebswellendrehkörper 45a bildet, in Eingriff steht.
Der zweite Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 wird durch ein Außenzahnrad gebildet. Der zweite Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 umfasst einen Ausnehmungsvorsprung an einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 55 auf einer Innenseite in radialer Richtung in Bezug auf die Rotationsmittelachse. Der Ausnehmungsvorsprung ist ähnlich wie der Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. Das Außenzahnrad, das den zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 bildet, ist so ausgebildet, dass es mit dem Außenzahnrad, das den zweiten Abtriebswellendrehkörper 45b bildet, in Eingriff steht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Fall, in dem ein Fahrer das Pedal 2c betätigt und die Kurbelwelle 2a in eine erste Richtung dreht, eine menschlich ausgeübte Antriebskraft von der Kurbelwelle 2a auf das vordere Kettenrad 3 übertragen. Die menschlich ausgeübte Antriebskraft wird in der Reihenfolge der Antriebsdrehwelle 20, eines der einen oder mehreren Antriebswellendrehkörper 42, eines der einen oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, der Relaiswelle 47, eines der einen oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53, eines der einen oder mehreren Abtriebsdrehkörper 45, der Abtriebsdrehwelle 30 und des vorderen Kettenrads 3 übertragen.
Der Verbindungsabschnitt 56 umfasst einen ersten Verbindungsabschnitt 57 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 58. Der Verbindungsabschnitt 56 ist so ausgebildet, dass er selektiv den einen oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 mit der Relaiswelle 47 durch den ersten Verbindungsabschnitt 57 verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Relaiswelle 47 übertragen wird. Der erste Verbindungsabschnitt 57 verbindet selektiv den einen oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 mit der Relaiswelle 47. Der Verbindungsabschnitt 56 ist so ausgebildet, dass er die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 selektiv mit der Relaiswelle 47 verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Abtriebsdrehwelle 30 übertragen wird. Der zweite Verbindungsabschnitt 58 verbindet selektiv die Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 mit der Relaiswelle 47. 3 zeigt einen Zustand, in dem der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 durch den ersten Verbindungsabschnitt 57 mit der Relaiswelle 47 verbunden ist. 4 zeigt einen Zustand, in dem der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 nicht mit der Relaiswelle 47 verbunden ist.
Wie in 2 und 3 dargestellt, umfasst der erste Verbindungsabschnitt 57 eine erste Schaltwelle 57a, einen oder mehrere erste Klauenabschnitte 57b und einen ersten Kupplungsabschnitt 57c. Die erste Schaltwelle 57a ist an der Relaiswelle 47 angebracht. Die erste Schaltwelle 57a ist in einem Innenraum der Relaiswelle 47 angeordnet. Die erste Schaltwelle 57a hat eine Rotationsmittelachse, die koaxial mit der Rotationsmittelachse der Relaiswelle 47 ausgerichtet ist. Ein oder mehrere ausgesparte Abschnitte 57d sind in einer äußeren Umfangsfläche der ersten Schaltwelle 57a ausgebildet. Jeder ausgesparte Abschnitt 57d ist in der ersten Schaltwelle 57a an einer Position ausgebildet, die einen der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 in radialer Richtung der Relaiswelle 47 überlappt. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei ausgesparte Abschnitte 57d entsprechend einem Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 ausgebildet. Die beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die dem einen Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 entsprechen, sind in einer Umfangsrichtung um 180° in Bezug auf die Drehmittelachse der ersten Schaltwelle 57a beabstandet.
In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die dem einen Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 entsprechen, zwei ausgesparte Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in radialer Richtung der Relaiswelle 47 überlappen, und zwei ausgesparte Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 in radialer Richtung der Relaiswelle 47 überlappen. Die Phase der beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 überlappen, unterscheidet sich von der Phase der beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 in einer Umfangsrichtung des Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50 in Bezug auf die Rotationsmittelachse des Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50 überlappen.
Eine Ausbildung des einen oder der mehreren ersten Klauenabschnitte 57b wird nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Der eine oder die mehreren ersten Klauenabschnitte 57b werden von der Relaiswelle 47 getragen. Einer der einen oder mehreren ersten Klauenabschnitte 57b ist für jeden der einen oder mehreren ausgesparten Abschnitte 57d der ersten Schaltwelle 57a vorgesehen. Jeder erste Klauenabschnitt 57b umfasst ein Basisteil 57e und einen distalen Endabschnitt 57f. Das Basisteil 57e ragt von der Relaiswelle 47 in Richtung der ersten Schaltwelle 57a vor. Der distale Endabschnitt 57f ragt von der Relaiswelle 47 in Richtung eines entsprechenden Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50. Der distale Endabschnitt 57f ist durch einen Vorspannabschnitt, wie zum Beispiel eine Feder, in Richtung des entsprechenden Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50 vorgespannt.
In dem in 3 dargestellten Zustand ist ein Teil jedes Basisteils 57e des Paars erster Klauenabschnitte 57b in dem ausgesparten Abschnitt 57d der ersten Schaltwelle 57a positioniert. In dem in 3 dargestellten Zustand greift jeder distale Endabschnitt 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b in den Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 ein. Der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 ist mit der Relaiswelle 47 durch den Eingriff jedes distalen Endabschnitts 57f mit dem Ausnehmungsvorsprungsabschnitt 51b verbunden.
In einem Fall, in dem der in 3 dargestellte erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in einer ersten Drehrichtung A1 gedreht wird, wird die Drehkraft des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 über das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b auf die Relaiswelle 47 übertragen, und die Relaiswelle 47 wird zusammen mit dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 gedreht. Die erste Drehrichtung A1 umfasst eine Richtung, in der sich der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in einem Fall dreht, in dem die Kurbelwelle 2a in der ersten Richtung gedreht wird. In der vorliegenden Beschreibung wird für jeden der ein oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 ein Zustand, in dem der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 zusammen mit der Relaiswelle 47 gedreht wird, als ein erster Zustand bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird für jeden der ein oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 ein Zustand, in dem der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 zusammen mit der Relaiswelle 47 gedreht wird, als ein erster Zustand bezeichnet.
Im ersten Zustand müssen für jeden der ein oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 und die Relaiswelle 47 nur in der Lage sein, sich zusammen in der ersten Drehrichtung A1 zu drehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird im ersten Zustand für jeden der einen oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 in einem Fall, in dem der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 in einer zweiten Drehrichtung gedreht wird, die sich von der ersten Drehrichtung A1 unterscheidet, die Drehkraft des Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50 nicht über das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b auf die Relaiswelle 47 übertragen. Der eine oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, der eine oder die mehreren ersten Klauenabschnitte 57b und die Relaiswelle 47 bilden eine Freilaufkupplung, die eine Drehung der Relaiswelle 47 in der ersten Drehrichtung A1 für den einen oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 ermöglicht und eine Drehung der Relaiswelle 47 in der zweiten Drehrichtung für den einen oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 verhindert.
In einem Fall, in dem die erste Schaltwelle 57a relativ zur Relaiswelle 47 in der zweiten Drehrichtung entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung A1 aus dem in 3 dargestellten Zustand in den in 4 dargestellten Zustand gedreht wird, drückt die erste Schaltwelle 57a das Basisteil 57e jedes ersten Klauenabschnitts 57b in Richtung des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. In einem Fall, in dem das Basisteil 57e gedrückt wird, wird der distale Endabschnitt 57f jedes ersten Klauenabschnitts 57b gegen die Vorspannkraft der Vorspannabschnitte vom ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 wegbewegt, und der Eingriff zwischen den distalen Endabschnitten 57f und den Ausnehmungsvorsprungsabschnitten 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 wird gelöst. In einem Fall, in dem der Eingriff zwischen den distalen Endabschnitten 57f und den Ausnehmungsvorsprungsabschnitten 51 b gelöst ist, sind der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 und die Relaiswelle 47 nicht mehr miteinander verbunden.
Die Phase der beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 überlappen, unterscheidet sich von der Phase der beiden ausgesparten Abschnitte 57d, die an Positionen ausgebildet sind, die den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 überlappen. Daher unterscheiden sich der Zeitpunkt, zu dem das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b in den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 eingreift, und der Zeitpunkt, zu dem das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b in den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 eingreift, voneinander. Der Zeitpunkt, zu dem der Eingriff zwischen dem Paar der ersten Klauenabschnitte 57b und dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 gelöst wird, und der Zeitpunkt, zu dem der Eingriff zwischen dem Paar der ersten Klauenabschnitte 57b und dem zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 gelöst wird, unterscheiden sich voneinander.
In dem in 4 dargestellten Zustand wird die Drehkraft des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 auch dann nicht auf die Relaiswelle 47 übertragen, in einem Fall, in dem der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in der ersten Drehrichtung A1 gedreht wird und sich der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 relativ zur Relaiswelle 47 frei dreht. In der vorliegenden Beschreibung wird für jeden der ein oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 ein Zustand, in dem sich der Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 relativ zur Relaiswelle 47 frei dreht, als ein zweiter Zustand bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung wird für jeden der ein oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 ein Zustand, in dem sich der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 relativ zur Relaiswelle 47 frei dreht, als ein zweiter Zustand bezeichnet.
Der in 2 dargestellte zweite Verbindungsabschnitt 58 umfasst eine zweite Schaltwelle 58a, einen oder mehrere zweite Klauenabschnitte 58b und einen zweiten Kupplungsabschnitt 58c. Die zweite Schaltwelle 58a ist ähnlich ausgebildet wie die erste Schaltwelle 57a des ersten Verbindungsteils 57. Der eine oder die mehreren zweiten Klauenabschnitte 58b sind ähnlich ausgebildet wie der eine oder die mehreren ersten Klauenabschnitte 57b. Der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53, der eine oder die mehreren zweiten Klauenabschnitte 58b und die Relaiswelle 47 bilden eine Freilaufkupplung, die eine Drehung der Relaiswelle 47 in der ersten Drehrichtung A1 für den einen oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 ermöglicht und die Drehung der Relaiswelle 47 in der zweiten Drehrichtung für den einen oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 verhindert.
Der erste Kupplungsabschnitt 57c ist mit dem zweiten Kupplungsabschnitt 58c des zweiten Verbindungsabschnitts 58 gekoppelt. Der erste Kupplungsabschnitt 57c ist so ausgebildet, dass er einen Übertragungszustand zwischen einem ersten Übertragungszustand, in dem die Drehkraft der ersten Schaltwelle 57a auf den zweiten Kupplungsabschnitt 58c übertragen wird, und einem zweiten Übertragungszustand, in dem die Drehkraft der ersten Schaltwelle 57a nicht auf den zweiten Kupplungsabschnitt 58c übertragen wird, in Übereinstimmung mit den relativen Winkeln der ersten Schaltwelle 57a und der zweiten Schaltwelle 58a um die Drehachsen der ersten Schaltwelle 57a und der zweiten Schaltwelle 58a umschaltet.
Der erste Kupplungsabschnitt 57c ist an einem Endabschnitt der ersten Schaltwelle 57a an der Seite der zweiten Schaltwelle 58a vorgesehen. Die erste Schaltwelle 57a ist koaxial mit der zweiten Schaltwelle 58a angeordnet. Der zweite Kupplungsabschnitt 58c ist an einem Endabschnitt der zweiten Schaltwelle 58a auf der Seite der ersten Schaltwelle 57a vorgesehen. Im ersten Übertragungszustand können sich die erste Schaltwelle 57a und die zweite Schaltwelle 58a zusammen drehen. Im zweiten Übertragungszustand dreht sich die zweite Schaltwelle 58a nicht zusammen mit der ersten Schaltwelle 57a. Der erste Kupplungsabschnitt 57c und der zweite Kupplungsabschnitt 58c können weggelassen werden, und die erste Schaltwelle 57a und die zweite Schaltwelle 58a können als ein einstückiges Element ausgebildet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Fall, in dem sich einer der beiden Antriebswellendrehkörper 42 im zweiten Zustand und der andere der beiden Antriebswellendrehkörper 42 im ersten Zustand befindet, in einem Fall, in dem der eine der beiden Antriebswellendrehkörper 42 vom zweiten Zustand in den ersten Zustand geschaltet wird und der andere der beiden Antriebswellendrehkörper 42 durch den ersten Verbindungsabschnitt 57 in den zweiten Zustand geschaltet wird, das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert. In der vorliegenden Beschreibung wird das Übersetzungsverhältnis, das durch einen der einen oder mehreren Antriebswellendrehkörper 42 und einen der einen oder mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 definiert ist, als ein antriebsseitiges Übersetzungsverhältnis bezeichnet. Das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis ist definiert durch die Anzahl der Zähne des Relaiswellenantriebsdrehkörpers 50 des einen oder der mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50, der sich im ersten Zustand befindet, und die Anzahl der Zähne des Antriebswellendrehkörpers 42 des einen oder der mehreren Antriebswellendrehkörper 42, der mit dem Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 in Eingriff steht, der sich im ersten Zustand befindet. Das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem sich der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in dem ersten Zustand befindet, unterscheidet sich von dem antriebsseitigen Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem sich der zweite Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 in dem ersten Zustand befindet.
Der zweite Verbindungsabschnitt 58, der in 2 dargestellt ist, ist so ausgebildet, dass er die beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 selektiv mit der Relaiswelle 47 verbindet. In der vorliegenden Ausführungsform wird für einen Fall, in dem sich einer der beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 im zweiten Zustand und der andere der beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 im ersten Zustand befindet, in einem Fall, in dem der eine Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 vom zweiten Zustand in den ersten Zustand und der andere Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 vom ersten Zustand in den zweiten Zustand durch den zweiten Verbindungsabschnitt 58 geschaltet wird, das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert. In der vorliegenden Beschreibung wird das Übersetzungsverhältnis, das durch einen der einen oder mehreren Abtriebsdrehkörper 45 und einen der einen oder mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 definiert ist, als ein abtriebsseitiges Übersetzungsverhältnis bezeichnet. Das abtriebsseitige Übersetzungsverhältnis ist definiert durch die Anzahl der Zähne des Relaiswellenabtriebsrotationskörpers 53 des einen oder der mehreren Relaiswellenabtriebsrotationskörper 53, der sich im ersten Zustand befindet, und die Anzahl der Zähne des Abtriebsdrehkörpers 45, der mit dem Relaiswellenabtriebsrotationskörper 53 des einen oder der mehreren Relaiswellenabtriebsrotationskörper 53, der sich im ersten Zustand befindet, in Eingriff steht. Das abtriebsseitige Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem sich der erste Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 im ersten Zustand befindet, unterscheidet sich von dem abtriebsseitigen Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem sich der zweite Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 im ersten Zustand befindet.
Der in 5 dargestellte Antriebsabschnitt 60 umfasst einen Aktuator 61 und den Elektromotor 62. Der Aktuator 61 ist so ausgebildet, dass es die in 2 dargestellte erste Schaltwelle 57a antreibt, wodurch die erste Schaltwelle 57a relativ zur Relaiswelle 47 gedreht wird. Der Aktuator 61 ist so ausgebildet, dass es die erste Schaltwelle 57a antreibt, wodurch die zweite Schaltwelle 58a angetrieben wird.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Getriebemechanismus 40 so ausgebildet, dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 durch den Aktuator 61 auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Getriebestufen umgeschaltet werden kann. Der Aktuator 61 umfasst beispielsweise einen Elektromotor. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 durch das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis und das abtriebsseitige Übersetzungsverhältnis definiert. Die mehreren Getriebestufen umfassen eine erste Getriebestufe, eine zweite Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis als dem der ersten Getriebestufe, eine dritte Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis als dem der zweiten Getriebestufe und eine vierte Getriebestufe mit einem höheren Übersetzungsverhältnis als dem der dritten Getriebestufe.
In der ersten Getriebestufe versetzt der erste Verbindungsabschnitt 57 den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in den zweiten Zustand und den zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 in den ersten Zustand, um das niedrigste Übersetzungsverhältnis unter der Vielzahl der antriebsseitigen Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. In der ersten Getriebestufe versetzt der zweite Verbindungsabschnitt 58 den zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 in den ersten Zustand und den ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 in den zweiten Zustand, um das niedrigste Übersetzungsverhältnis unter den mehreren abtriebsseitigen Übersetzungsverhältnissen zu erreichen.
In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der ersten Getriebestufe zur zweiten Getriebestufe geschaltet wird, schaltet der erste Verbindungsabschnitt 57 den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 so um, dass das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis höher ist als das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis der ersten Getriebestufe. In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der ersten Getriebestufe auf die zweite Getriebestufe umgeschaltet wird, ändert der zweite Verbindungsabschnitt 58 nicht den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53.
In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der zweiten Getriebestufe auf die dritte Getriebestufe umgeschaltet wird, schaltet der erste Verbindungsabschnitt 57 den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 so um, dass das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis der zweiten Getriebestufe. In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der zweiten Getriebestufe auf die dritte Getriebestufe umgeschaltet wird, schaltet der zweite Verbindungsabschnitt 58 den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 so um, dass das abtriebsseitige Übersetzungsverhältnis höher ist als das abtriebsseitige Übersetzungsverhältnis der zweiten Getriebestufe. In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der zweiten Getriebestufe zur dritten Getriebestufe schaltet, koppelt der Aktuator 61 den ersten Kupplungsabschnitt 57c mit dem zweiten Kupplungsabschnitt 58c. Durch die Kopplung des ersten Kupplungsabschnitts 57c mit dem zweiten Kupplungsabschnitt 58c wird die Drehkraft der ersten Schaltwelle 57a auf die zweite Schaltwelle 58a übertragen und der Verbindungszustand des zweiten Verbindungsabschnitts 58 geschaltet.
In einem Fall, in dem die Getriebestufe von der dritten Getriebestufe auf die vierte Getriebestufe umgeschaltet wird, schaltet der erste Verbindungsabschnitt 57 den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 so um, dass das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis höher ist als das antriebsseitige Übersetzungsverhältnis der dritten Getriebestufe. Der zweite Verbindungsabschnitt 58 ändert den Verbindungszustand zwischen der Relaiswelle 47 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 nicht.
Die Anzahl der Getriebestufen ist nicht auf die der vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Die Anzahl der Getriebestufen kann durch Hinzufügen eines Zahnradpaares zu dem in 2 dargestellten Getriebemechanismus 40 erhöht werden. In der vorliegenden Ausführungsform, in der der eine oder die mehreren Antriebswellendrehkörper 42 und der eine oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 beispielsweise drei Zahnradpaare umfassen, erhöht sich die Anzahl der Getriebestufen von vier Stufen auf sechs Stufen. Die Anzahl der Getriebestufen kann durch Entfernen von Zahnradpaaren aus dem in 2 dargestellten Getriebemechanismus 40 verringert werden. Die Anzahl der Getriebestufen wird in einem Bereich von beispielsweise drei bis 24 Stufen festgelegt.
Der in den 2 und 5 dargestellte Elektromotor 62 ist so ausgebildet, dass er eine Antriebskraft auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug ausübt. Der Elektromotor 62 ist an dem Basisteil 10 angebracht. Beispielsweise ist der Elektromotor 62 im Innenraum des durch das Basisteil 10 gebildeten Gehäuses angeordnet. Der Elektromotor 62 ist mit dem Abtriebsabschnitt 44 des Getriebemechanismus 40 verbunden, ohne durch den Antriebsabschnitt 41 des Getriebemechanismus 40 zu führen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 62 mit der Relaiswelle 47 verbunden, ohne dass er durch die Vielzahl der Relaiswellenantriebskörper 53 geführt wird. Der Elektromotor 62 umfasst ein erstes Kopplungszahnrad 62a, das an einer Drehwelle des Elektromotors 62 befestigt ist, und ein zweites Kopplungszahnrad 62b, das mit dem ersten Kopplungszahnrad 62a in Eingriff steht. Das zweite Kopplungszahnrad 62b steht mit dem Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 in Eingriff. Die Motorantriebskraft des Elektromotors 62 wird in der Reihenfolge des ersten Kopplungszahnrads 62a, des zweiten Kopplungszahnrads 62b, des zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 55, des zweiten Abtriebswellendrehkörpers 45b, der Abtriebsdrehwelle 30 und des vorderen Kettenrads 3 übertragen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Freilaufkupplung, die von dem einen oder den mehreren zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 55, dem einen oder den mehreren zweiten Klauenabschnitten 58b und der Relaiswelle 47 gebildet wird, im Übertragungsweg der Motorantriebskraft vom Elektromotor 62 zum vorderen Kettenrad 3 angeordnet. In einem Fall, in dem, anders als in der vorliegenden Ausführungsform, die Freilaufkupplung, die durch den einen oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53, den einen oder die mehreren zweiten Klauenabschnitte 58b und die Relaiswelle 47 gebildet wird, nicht im Übertragungsweg der Motorantriebskraft vom Elektromotor 62 zum vorderen Kettenrad 3 angeordnet ist, wird eine separate Freilaufkupplung im Übertragungsweg der Motorantriebskraft angeordnet. Die Freilaufkupplung kann eine Rollenkupplung, eine Klauenkupplung oder eine Klemmkupplung sein.
Das in 5 dargestellte Steuergerät 70 umfasst eine Speichereinheit 71 und die Steuereinheit 72. Die Speichereinheit 71 speichert ein Steuerprogramm und Informationen, die bei dem Steuerungsverfahren verwendet werden. Die Speichereinheit 71 umfasst zum Beispiel mindestens einen nichtflüchtigen Speicher, einen flüchtigen Speicher oder eine Festplatte.
Die Steuereinheit 72 ist so ausgebildet, dass sie die Steuerung der Antriebseinheit 6 ausführt. Die Steuereinheit 72 umfasst eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung, die ein im Voraus festgelegtes Steuerprogramm ausführt. Die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung umfasst beispielsweise eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder eine Mikro-Prozessoreinheit (MPU). Die Steuereinheit 72 kann einen oder mehrere Mikrocomputer umfassen.
Die Steuereinheit 72 ist dazu eingerichtet, den Aktuator 61 in Abhängigkeit von Betriebszuständen einer Getriebebetriebseinheit 80 anzusteuern. Die Getriebebetriebseinheit 80 ist zum Beispiel an einem Lenker des menschlich angetriebenen Fahrzeugs vorgesehen. Die Getriebebetriebseinheit 80 ist so ausgebildet, dass sie mit der Hand oder dem Finger eines Benutzers bedient werden kann. Die Getriebebetriebseinheit 80 umfasst mindestens einen Hebel oder einen Knopf. Die Betriebszustände der Getriebebetriebseinheit 80 umfassen einen Betriebszustand zum Hochschalten und einen Betriebszustand zum Herunterschalten. Der Betriebszustand zum Hochschalten umfasst beispielsweise einen Zustand, in dem der Hebel in eine im Voraus festgelegte erste Betätigungsrichtung gedrückt wird. Der Betriebszustand zum Herunterschalten umfasst beispielsweise einen Zustand, in dem der Hebel in eine zweite Betriebsrichtung gedrückt wird, die sich von der ersten Betriebsrichtung unterscheidet. Die Getriebebetriebseinheit 80 umfasst eine Betriebszustandserkennungseinheit 81, die zum Erkennen des Betriebszustands ausgebildet ist. Die Betriebszustandserkennungseinheit 81 erkennt den Betriebszustand zum Beispiel auf der Grundlage eines Bewegungsbetrags des Hebels.
Die Steuereinheit 72 ist so ausgebildet, dass sie mit der Betriebszustandserkennungseinheit 81 über ein elektrisches Kabel oder eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung kommuniziert. Ein dem Betriebszustand entsprechendes Signal wird von der Betriebszustandserkennungseinheit 81 in die Steuereinheit 72 eingegeben. In einem Fall, in dem die Steuereinheit 72 auf der Grundlage eines Signals von der Betriebszustandserkennungseinheit 81 den Betriebszustand zum Hochschalten erkennt wird, steuert sie den Aktuator 61 so an, dass sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 erhöht. Wenn zum Beispiel die aktuelle Getriebestufe die zweite Getriebestufe ist und der Betriebszustand zum Hochschalten erkannt, steuert die Steuereinheit 72 den Aktuator 61 so an, dass die Getriebestufe von der zweiten Getriebestufe auf die dritte Getriebestufe umschaltet. Wird aufgrund eines Signals der Betriebszustandserkennungseinheit 81 der Betriebszustand zum Herunterschalten erkannt, steuert die Steuereinheit 72 den Aktuator 61 so an, dass sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 verringert.
Die Steuereinheit 72 steuert den Elektromotor 62 so, dass eine Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug in Übereinstimmung mit vorgegebenen Parametern ausgeübt wird. In dieser Beschreibung wird ein Verhältnis zwischen der Antriebskraft des Motors und der menschlich ausgeübten Antriebskraft als Unterstützungsverhältnis bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die vorgegebenen Parameter eine Vielzahl von Unterstützungsmodi und die menschlich ausgeübte Antriebskraft, die dem menschlich angetriebenen Fahrzeug zugeführt wird. Die mehreren Unterstützungsmodi unterscheiden sich durch ein maximales Unterstützungsverhältnis der motorischen Antriebskraft des Elektromotors 62 zur menschlichen Antriebskraft und/oder einen oberen Grenzwert für die Fahrgeschwindigkeit des menschlich angetriebenen Fahrzeugs zum kontinuierlichen Antrieb des Elektromotors 62 entsprechend der Eingabe der menschlichen Antriebskraft. Das menschlich angetriebene Fahrzeug ist so ausgebildet, dass der Fahrer eine vorgegebene Betätigungsvorrichtung betätigt, um einen Modus aus der Vielzahl der Unterstützungsmodi auszuwählen. Die Speichereinheit 71 speichert den aktuell vom Fahrer gewählten Unterstützungsmodus.
Die Steuereinheit 72 ist so ausgebildet, dass sie eine menschlich ausgeübte Antriebskraft erkennt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Steuergerät 72 so ausgebildet, dass es die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf der Grundlage eines Signals von einer Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft erfasst. Die Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft ist beispielsweise in einem Übertragungsweg der vom Pedal 2c auf das vordere Kettenrad 3 übertragenen Antriebskraft vorgesehen. Die Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft umfasst mindestens einen Dehnungssensor, einen magnetostriktiven Sensor, einen optischen Sensor oder einen Drucksensor. Die Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft ist so ausgebildet, dass sie mit der Steuereinheit 72 über ein elektrisches Kabel oder eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung kommuniziert. Die Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft gibt an die Steuereinheit 72 ein Signal in Übereinstimmung mit der menschlich ausgeübten Antriebskraft aus, die auf das Pedal 2c ausgeübt wird.
Nachdem die Steuereinheit 72 die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf der Grundlage eines Signals von der Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft erfasst hat, steuert sie den Elektromotor 62 so, dass das Verhältnis zwischen der Motorantriebskraft und der menschlich ausgeübten Antriebskraft das maximale Unterstützungsverhältnis im aktuellen Unterstützungsmodus nicht überschreitet. Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Steuereinheit 72 in einem Fall, in dem der Elektromotor 62 gesteuert wird, die Motorantriebskraft in Abhängigkeit von Faktoren wie der menschlich ausgeübten Antriebskraft. Somit ist die Motorantriebskraft von der menschlichen Antriebskraft abhängig.
In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuereinheit 72 in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird, den Elektromotor 62 so, dass sich die Motorantriebskraft erhöht. Ein Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung wird nun beschrieben. Das Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In einem Fall, in dem eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, startet die Steuereinheit 72 einen ersten Steuerungsablauf gemäß dem in 6 dargestellten Ablaufdiagramm. In der vorliegenden Ausführungsform startet die Steuereinheit 72 den ersten Steuerungsablauf mit dem Beginn der Stromversorgung von einer vorgegebenen Stromquelle zur Antriebseinheit 6. In einem Fall, in dem der erste Steuerungsablauf endet, führt die Steuereinheit 72 den ersten Steuerungsablauf wiederholt in vorgegebenen Intervallen aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72 den ersten Steuerungsablauf wiederholt aus, bis die Antriebseinheit 6 nicht mehr mit elektrischer Energie aus der vorgegebenen Energiequelle versorgt wird.
In Schritt S1 erkennt die Steuereinheit 72, dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert werden soll. Die Steuereinheit 72 erkennt, dass das Übersetzungsverhältnis geändert werden soll, indem sie beispielsweise den Betriebszustand zum Hochschalten und/oder den Betriebszustand zum Herunterschalten auf der Grundlage eines Signals von der Betriebszustandserfassungseinheit 81 erfasst. Die Steuereinheit 72 kann erkennen, dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 auf der Grundlage von Informationen geändert werden soll, die sich von dem Betriebszustand der Getriebebetriebseinheit 80 unterscheiden. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird, fährt die Steuereinheit 72 mit Schritt S2 fort. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 nicht geändert wird, beendet die Steuereinheit 72 den ersten Steuerungsablauf.
In Schritt S2 steuert die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so an, dass die motorische Antriebskraft zunimmt. In Schritt S2 veranlasst die Steuereinheit 72 eine Erhöhung der Motorantriebskraft auch ohne Erhöhung der menschlichen Antriebskraft. In Schritt S2 kann die Steuereinheit 72 eine vorgegebene Antriebskraft zur berechneten Motorantriebskraft in Übereinstimmung mit dem Unterstützungsmodus hinzufügen. In Schritt S2 kann die Steuereinheit 72 das Unterstützungsverhältnis erhöhen. Mit der Ausführung von Schritt S2 durch die Steuereinheit 72 kann die Motorantriebskraft, die der menschlich angetriebenen Antriebskraft entspricht, auch in einem Fall zunehmen, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft abnimmt. Ähnlich wie in dem Fall, in dem die Motorantriebskraft von der menschlich ausgeübten Antriebskraft abhängt, kann die Steuereinheit 72 einen Fall unterstützen, in dem die Motorantriebskraft im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform von der Drehgeschwindigkeit der Antriebsdrehwelle 20 abhängig ist. Nach der Durchführung des Verfahrens in Schritt S2 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S2-1 über.
In Schritt S2-1 bestimmt die Steuereinheit 72, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die Steuereinheit 72 stellt fest, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, in einem Fall, in dem eine vorgegebene Zeitspanne verstreicht, nachdem beispielsweise das Verfahren von Schritt S2 durchgeführt wurde. Die vorgegebene Zeit ist zum Beispiel eine Zeit innerhalb eines Bereichs von 0,5 Sekunden bis 5 Sekunden. Die Steuereinheit 72 kann feststellen, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, in einem Fall, in dem zum Beispiel ein Gangwechsel abgeschlossen ist. Die Steuereinheit 72 führt den Schritt S2-1 wiederholt aus, bis festgestellt wird, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. In Schritt S2-1 geht die Steuereinheit 72 nach der Feststellung, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, zu Schritt S2-2 über.
In Schritt S2-2 steuert die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so, dass die in Schritt S2 erhöhte Motorantriebskraft abnimmt, und beendet den ersten Steuerungsablauf. In Schritt S2-2 veranlasst die Steuereinheit 72 beispielsweise, dass die Motorantriebskraft um einen Betrag abnimmt, der der Erhöhung der Motorantriebskraft in Schritt S2 entspricht. In Schritt S2-2 kann die Steuereinheit 72 bewirken, dass die Motorantriebskraft um einen Betrag abnimmt, der sich von dem Betrag unterscheidet, der beispielsweise der Erhöhung der Motorantriebskraft in Schritt S2 entspricht.
Durch die Steuereinheit 72, die den ersten Steuerungsablauf ausführt, kann die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last reduziert werden, und somit kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter geändert werden. Die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
In einem Fall, in dem eine menschlich ausgeübte Antriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug übertragen wird, wird die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf den in 3 dargestellten ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 über die Antriebsdrehwelle 20 und den in 2 dargestellten ersten Antriebswellendrehkörper 42a übertragen. In einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 übertragen wird, dreht sich der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 in der ersten Drehrichtung A1 um die Drehmittelachse des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. In einem Fall, in dem sich der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 dreht, werden die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b durch die Ausnehmungsvorsprungsabschnitte 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 gedrückt, und dies bringt eine Last auf das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b auf. Das Drücken der distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b bewirkt, dass sich die Relaiswelle 47 in der gleichen Richtung wie der erste Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 dreht.
In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 in dem in 3 dargestellten Zustand geändert wird, dreht sich die erste Schaltwelle 57a und bewirkt, dass sich die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b in eine Richtung bewegen, die von dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 getrennt ist. In einem Fall, in dem die von einem Menschen angetriebene Antriebskraft in das von einem Menschen angetriebene Fahrzeug eingegeben wird, in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird, werden die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b durch die Ausnehmungsvorsprungsabschnitte 51 b gedrückt, wodurch eine Reibungskraft zwischen dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 und dem Paar der ersten Klauenabschnitte 57b auftritt, während sich die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b bewegen. In einem Fall, in dem die Reibungskraft zunimmt, ist es unwahrscheinlicher, dass sich die distalen Endabschnitte 57f von dem ersten drehenden Relaisantriebswellenkörper 51 lösen, und somit erhöht sich der Übertragungswiderstand.
Die Steuereinheit 72 führt den ersten Steuerungsablauf aus, um die Motorantriebskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird. In einem Fall, in dem die Motorantriebskraft erhöht wird, während sich der zweite Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 im ersten Zustand und der erste Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 im zweiten Zustand befindet, wie beispielsweise in 7 dargestellt, wird die Motorantriebskraft über das erste Kopplungszahnrad 62a, das zweite Kopplungszahnrad 62b und den zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 auf die Relaiswelle 47 übertragen. In einem Fall, in dem sich der erste Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 im ersten Zustand und der zweite Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55 im zweiten Zustand befindet, wird die Motorantriebskraft über das erste Kopplungszahnrad 62a, das zweite Kopplungszahnrad 62b, den zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 55, den zweiten Abtriebswellendrehkörper 45b, die Abtriebsdrehwelle 30, den ersten Abtriebswellendrehkörper 45a und den ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 auf die Relaiswelle 47 übertragen.
In einem Fall, in dem die Motorantriebskraft auf die Relaiswelle 47 übertragen wird, erhöht sich die Drehgeschwindigkeit der Relaiswelle 47 relativ zu dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51. In einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit zunimmt, nimmt die Kraft ab, mit der die distalen Endabschnitte 57f des Paars erster Klauenabschnitte 57b durch die Ausnehmungsvorsprungsabschnitte 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51 gedrückt werden, wodurch die Reibungskraft zwischen dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 und dem Paar erster Klauenabschnitte 57b abnimmt. In einem Fall, in dem die Reibungskraft abnimmt, nimmt die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last ab, und die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b lösen sich leicht von den Ausnehmungsvorsprungsabschnitten 51 b des ersten Relaiswellenantriebsdrehkörpers 51. Da der Getriebemechanismus 40 die erste Schaltwelle 57a in einem Zustand drehen kann, in dem die distalen Endabschnitte 57f leicht aus den Ausnehmungsvorsprungsabschnitten 51 b ausrücken, kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter geändert werden.
Selbst in einem Fall, in dem die Drehgeschwindigkeit der Relaiswelle 47, die durch die menschliche Antriebskraft verursacht wird, und die Drehgeschwindigkeit, die durch den Elektromotor 62 verursacht wird, identisch sind, nimmt das Drehmoment, das durch die menschliche Antriebskraft auf die Relaiswelle 47 ausgeübt wird, ab, wodurch der Übertragungswiderstand verringert wird.
Die Steuereinheit 72 kann die Größe der Motorantriebskraft, die in Schritt S2 erhöht wird, in Übereinstimmung mit der Getriebestufe ändern. In einem Fall, in dem der Verbindungszustand des einen oder der mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 geändert wird, kann die Steuereinheit 72 den Betrag, um den die Motorantriebskraft erhöht wird, in einem größeren Ausmaß erhöhen als in einem Fall, in dem der Zustand des einen oder der mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 nicht geändert wird.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 3, 6 und 8 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so, dass die Motorantriebskraft nicht erhöht wird, in einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als eine vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft und das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird. Ein Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung wird nun beschrieben. Das Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In einem Fall, in dem eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, startet die Steuereinheit 72 einen zweiten Steuerungsablauf gemäß dem in 8 dargestellten Ablaufdiagramm. In einem Fall, in dem der zweite Steuerungsablauf endet, führt die Steuereinheit 72 den zweiten Steuerungsablauf wiederholt in vorgegebenen Intervallen aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung für den Start des zweiten Steuerungsablaufes und die Bedingung für die wiederholte Ausführung des zweiten Steuerungsablaufes sind ähnlich wie die des ersten Steuerungsablaufes in der ersten Ausführungsform.
In Schritt S11 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S12 über, in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert werden soll. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 nicht geändert werden soll, beendet die Steuereinheit 72 den zweiten Steuerungsablauf.
In Schritt S12 ermittelt die Steuereinheit 72 die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf der Grundlage eines Signals von der Einheit 84 zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft. Die Steuereinheit 72 ermittelt die vorgegebene menschliche Antriebskraft durch Auslesen der in der Speichereinheit 71 gespeicherten Informationen. Die vorgegebene Antriebskraft ist zum Beispiel auf 5 Nm eingestellt. Die vorgegebene Antriebskraft ist nicht auf 5 Nm beschränkt. In einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als die vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S13 über. Ist die menschlich ausgeübte Antriebskraft gleich oder größer als die vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S14 über.
In Schritt S13 führt die Steuereinheit 72 ein ähnliches Verfahren wie in dem in 6 dargestellten Schritt S2 durch, um den Elektromotor 62 so zu steuern, dass die Motorantriebskraft zunimmt. Nach der Durchführung des Verfahrens in Schritt S13 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S13-1 über.
In Schritt S13-1 bestimmt die Steuereinheit 72, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die vorgegebene Bedingung entspricht beispielsweise der in 6 dargestellten vorgegebenen Bedingung in Schritt S2-1. Die vorgegebene Bedingung kann sich von der vorgegebenen Bedingung in dem in 6 dargestellten Schritt S2-1 unterscheiden. Die Steuereinheit 72 führt wiederholt den Schritt S13-1 aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. In einem Fall, in dem in Schritt S13-1 festgestellt wird, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S13-2 über.
In Schritt S13-2 steuert die Steuereinheit 72 ähnlich wie in dem in 6 dargestellten Schritt S2-2 den Elektromotor 62 so, dass die in Schritt S13-1 erhöhte Motorantriebskraft abnimmt, und beendet den zweiten Steuerungsablauf.
In Schritt S14 steuert die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so, dass die Antriebskraft des Motors nicht erhöht wird. Nach Durchführung des Verfahrens in Schritt S14 beendet die Steuereinheit 72 den zweiten Steuerungsablauf. In Schritt S14 kann die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so steuern, dass die Motorantriebskraft auch dann nicht erhöht wird, in einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft zunimmt, oder sie kann den Elektromotor 62 so steuern, dass die Motorantriebskraft nicht erhöht wird, indem sie das Verfahren in Schritt S13 nicht ausführt.
In einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als die vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft, ist die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last gering. Daher ist die Reibungskraft zwischen dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 und dem Paar erster Klauenabschnitte 57b, die während der Bewegung der distalen Endabschnitte 57f des in 3 dargestellten Paars erster Klauenabschnitte 57b auftritt, relativ gering. Durch Ausführen des zweiten Steuerungsablaufes führt die Steuereinheit 72 eine normale Steuerung zur Steuerung des Elektromotors 62 in Übereinstimmung mit dem Unterstützungsmodus und der menschlich ausgeübten Antriebskraft durch, ohne die Motorantriebskraft in einem Fall zu erhöhen, in dem die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last gering ist. Die Steuerung der Steuereinheit 72 verringert die Schwierigkeiten beim Schalten und reduziert den Stromverbrauch.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer dritten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 6 und 9 beschrieben. Ausbildungen, die denen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform gemeinsam sind, werden mit denselben Bezugszeichen versehen wie die der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform bewirkt die Steuereinheit 72 eine Erhöhung der Motorantriebskraft in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 durch den Verbindungsabschnitt 56 geändert wird. Es wird nun ein Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung beschrieben. Das Beispiel der von der Steuereinheit 72 ausgeführten Steuerung wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. In einem Fall, in dem eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, startet die Steuereinheit 72 einen dritten Steuerungsablauf gemäß dem in 9 dargestellten Ablaufdiagramm. In einem Fall, in dem der dritte Steuerungsablauf endet, führt die Steuereinheit 72 den dritten Steuerungsablauf wiederholt in vorgegebenen Intervallen aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung für den Start des dritten Steuerungsablaufes und die Bedingung für die wiederholte Ausführung des dritten Steuerungsablaufes sind ähnlich wie die des ersten Steuerungsablaufes in der ersten Ausführungsform.
In Schritt S21 erkennt die Steuereinheit 72, dass der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 geändert werden soll. In der vorliegenden Ausführungsform wird unabhängig von der aktuellen Getriebestufe in einem Fall, in dem die Getriebestufe geändert wird, der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 geändert. Die Steuereinheit 72 erkennt, dass der Verbindungszustand zwischen dem Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 und der Relaiswelle 47 geändert werden soll, indem sie erkennt, dass die Getriebestufe geändert werden soll, beispielsweise auf der Grundlage des Betriebszustands der Getriebebetriebseinheit 80.
Anders als bei der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Steuereinheit 72 in einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 nur bei einigen Getriebestufenänderungen geändert werden soll, die aktuelle Getriebestufe durch Lesen der in der Speichereinheit 71 gespeicherten Informationen. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert wird, erkennt die Steuereinheit 72, dass der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 auf der Grundlage der aktuellen Getriebestufe, des Betriebszustands für das Hochschalten und des Betriebszustands für das Herunterschalten zu ändern ist. In einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 geändert wird, fährt die Steuereinheit 72 mit Schritt S22 fort. In einem Fall, in dem der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 nicht geändert wird, beendet die Steuereinheit 72 den dritten Steuerungsablauf.
In Schritt S22 führt die Steuereinheit 72 ein ähnliches Verfahren wie in dem in 6 dargestellten Schritt S2 durch, um den Elektromotor 62 so zu steuern, dass die Motorantriebskraft zunimmt. Beispielsweise veranlasst die Steuereinheit 72, dass die Motorantriebskraft zum gleichen Zeitpunkt wie der Zeitpunkt für den Antrieb des Aktuators 61 ansteigt, um den Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 zu ändern. Nach Durchführung des Verfahrens in Schritt S22 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S22-1 über.
In Schritt S22-1 bestimmt die Steuereinheit 72, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die vorgegebene Bedingung ist beispielsweise ähnlich der in 6 dargestellten vorgegebenen Bedingung in Schritt S2-1. Die vorgegebene Bedingung kann sich von der vorgegebenen Bedingung in dem in 6 dargestellten Schritt S2-1 unterscheiden. Die Steuereinheit 72 führt wiederholt den Schritt S22-1 aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. In einem Fall, in dem in Schritt S22-1 festgestellt wird, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S22-2 über.
In Schritt S22-2 steuert die Steuereinheit 72, ähnlich wie in Schritt S2-2 in 6, den Elektromotor 62 so, dass die in Schritt S22-1 erhöhte Motorantriebskraft abnimmt, und beendet den dritten Steuerungsablauf.
Da die Steuereinheit 72 den dritten Steuerungsablauf ausführt, wird die Motorantriebskraft in einem Fall erhöht, in dem der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 geändert wird. Mit der Erhöhung der Motorantriebskraft lösen sich die distalen Endabschnitte 57f des Paares der ersten Klauenabschnitte 57b leicht von dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50. Dadurch ändert der Getriebemechanismus 40 leichter das Übersetzungsverhältnis.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer vierten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der vierten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 6 und 10 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis dritten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis dritten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform veranlasst die Steuereinheit 72, dass die Motorantriebskraft zunimmt, bevor der Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 durch den Verbindungsabschnitt 56 geändert wird. Es wird nun ein Beispiel für die von der Steuereinheit 72 ausgeführte Steuerung beschrieben. Das Beispiel der von der Steuereinheit 72 ausgeführten Steuerung wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. In einem Fall, in dem eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, startet die Steuereinheit 72 einen vierten Steuerungsablauf gemäß dem in 10 dargestellten Ablaufdiagramm. In einem Fall, in dem der vierte Steuerungsablauf endet, führt die Steuereinheit 72 den vierten Steuerungsablauf wiederholt in vorgegebenen Intervallen aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung für den Start des vierten Steuerungsablaufes und die Bedingung für die wiederholte Ausführung des vierten Steuerungsablaufes sind ähnlich wie die des ersten Steuerungsablaufes in der ersten Ausführungsform.
In Schritt S31 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S32 über, in einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 geändert werden soll. In einem Fall, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 nicht geändert werden soll, beendet die Steuereinheit 72 den vierten Steuerungsablauf.
In Schritt S32 steuert die Steuereinheit 72 den Elektromotor 62 so, dass die Motorantriebskraft zunimmt, bevor der Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 geändert wird. Nach Durchführung des Verfahrens in Schritt S32 geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S32-1 über.
In Schritt S32-1 bestimmt die Steuereinheit 72, ob eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die vorgegebene Bedingung entspricht beispielsweise der in 6 dargestellten vorgegebenen Bedingung in Schritt S2-1. Die vorgegebene Bedingung kann sich von der vorgegebenen Bedingung in dem in 6 dargestellten Schritt S2-1 unterscheiden. Die Steuereinheit 72 führt wiederholt den Schritt S32-1 aus, bis die vorgegebene Bedingung erfüllt ist. In einem Fall, in dem in Schritt S32-1 festgestellt wird, dass die vorgegebene Bedingung erfüllt ist, geht die Steuereinheit 72 zu Schritt S32-2 über.
In Schritt S32-2 steuert die Steuereinheit 72 ähnlich wie in dem in 6 dargestellten Schritt S2-2 den Elektromotor 62 so, dass die in Schritt S23-1 erhöhte Motorantriebskraft abnimmt, und beendet den vierten Steuerungsablauf. Nach Beendigung des vierten Steuerungsablaufes veranlasst die Steuereinheit 72, dass der Aktuator 61 angesteuert wird, um den Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und der Relaiswelle 47 zu ändern.
Da die Steuereinheit 72 den vierten Steuerungsablauf ausführt, kann der Getriebemechanismus 40 das Übersetzungsverhältnis ändern, nachdem die Motorantriebskraft auf die Relaiswelle 47 übertragen wurde, und das Paar der ersten Klauenabschnitte 57b und das Paar der zweiten Klauenabschnitte 58b lösen sich leichter von dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53. Durch die Steuerung des vierten Steuerstroms kann die auf den Getriebemechanismus 40 aufgebrachte Last wirksam reduziert werden.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer fünften Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der fünften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 6 und 8 bis 11 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis vierten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis vierten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 62 der in 11 dargestellten Antriebseinheit 6 direkt mit der Relaiswelle 47 verbunden. Der Elektromotor 62 ist direkt mit der Relaiswelle 47 verbunden, indem er mit einem festen Zahnrad 62c gekoppelt ist, das an der Relaiswelle 47 befestigt ist. Das feststehende Zahnrad 62c besteht aus einem externen Zahnrad. Ein Abtriebsrad des Elektromotors 62 steht mit dem festen Zahnrad 62c in Eingriff. Das feste Zahnrad 62c ist zwischen dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 angeordnet. Die Position des feststehenden Zahnrads 62c ist nicht auf die Position in der vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Der eine oder die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 können zwischen dem festen Zahnrad 62c und dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 angeordnet sein, oder der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 können zwischen dem festen Zahnrad 62c und dem einen oder den mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörpern 50 angeordnet sein.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72 mindestens einen der in 6 dargestellten ersten Steuerflüsse, den in 8 dargestellten zweiten Steuerungsablauf, den in 9 dargestellten dritten Steuerungsablauf und den in 10 dargestellten vierten Steuerungsablauf aus. Da die Steuereinheit 72 den Steuerungsablauf ausführt, lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter ändern.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer sechsten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der sechsten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis fünften Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis fünften Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 62 der Antriebseinheit 6 über ein Kupplungsgetriebe 62d mit einem Abtriebswellendrehkörper 45 des einen oder der mehreren Abtriebswellendrehkörper 45 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Kupplungsgetriebe 62d mit dem zweiten Abtriebswellendrehkörper 45b verbunden. Das Kopplungszahnrad 62d steht mit dem Außenzahnrad in Eingriff, das den zweiten Abtriebswellendrehkörper 45b bildet. Das Kopplungszahnrad 62d kann mit dem ersten Abtriebswellendrehkörper 45a und nicht mit dem zweiten Abtriebswellendrehkörper 45b verbunden sein.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72, ähnlich wie die Steuereinheit 72 gemäß der fünften Ausführungsform, mindestens einen des ersten Steuerungsablaufes bis zum vierten Steuerungsablauf aus. Da die Steuereinheit 72 den Steuerungsablauf ausführt, lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter ändern.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer siebten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der siebten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis sechsten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis sechsten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
Der Elektromotor 62 der Antriebseinheit 6 ist über ein Kupplungsgetriebe 62e mit einem Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 des einen oder der mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper 50 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 62 der Antriebseinheit 6 über das Kopplungszahnrad 62e mit dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 verbunden. Das Kopplungszahnrad 62e steht mit dem Außenzahnrad in Eingriff, das den ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 bildet. Das Kopplungszahnrad 62e kann mit dem zweiten Relaiswellenantriebsdrehkörper 52 und nicht mit dem ersten Relaiswellenantriebsdrehkörper 51 verbunden sein.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72, ähnlich wie die Steuereinheit 72 gemäß der fünften Ausführungsform, mindestens einen des ersten Steuerungsablaufes bis zum vierten Steuerungsablauf aus. Da die Steuereinheit 72 den Steuerungsablauf ausführt, lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter ändern.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer achten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der achten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis siebten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis siebten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Relaiswellenantriebsdrehkörper 43 an der Relaiswelle 47 vorgesehen. Der Relaiswellenantriebsdrehkörper 43 ist so ausgebildet, dass er sich zusammen mit der Relaiswelle 47 dreht, in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 2a in der ersten Richtung dreht. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Verbindungsabschnitt 56 nicht den ersten Verbindungsabschnitt 57 und die erste Schaltwelle 57a.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72, ähnlich wie die Steuereinheit 72 gemäß der fünften Ausführungsform, mindestens einen des ersten Steuerungsablaufes bis zum vierten Steuerungsablauf aus. Da die Steuereinheit 72 den Steuerungsablauf ausführt, lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter ändern.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer neunten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der neunten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis achten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis achten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Relaiswellenabtriebsdrehkörper 83 an der Relaiswelle 47 vorgesehen. Der Elektromotor 62 ist über das erste Kopplungszahnrad 62a und ein zweites Kopplungszahnrad 62f mit dem Relaiswellenabtriebsdrehkörper 83 gekoppelt. Der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 83 ist so ausgebildet, dass er sich zusammen mit der Relaiswelle 47 dreht, in einem Fall, in dem sich die Kurbelwelle 2a in der ersten Richtung dreht. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Verbindungsabschnitt 56 nicht den zweiten Verbindungsabschnitt 58 und die zweite Schaltwelle 58a.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuereinheit 72, ähnlich wie die Steuereinheit 72 gemäß der fünften Ausführungsform, mindestens einen des ersten Steuerungsablaufes bis zum vierten Steuerungsablauf aus. Da die Steuereinheit 72 den Steuerungsablauf ausführt, lässt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 40 leichter ändern.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer zehnten Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der zehnten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis neunten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis neunten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Getriebemechanismus 40 einen oder mehrere der Abtriebsdrehkörper 45, die so ausgebildet sind, dass sie sich zusammen mit der Abtriebsdrehwelle 30 drehen und jeweils mit einem oder mehreren der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 verbunden sind. Der Elektromotor 62 ist mit einem oder mehreren der Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 verbunden.
Der eine oder die mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 oder der eine oder die mehreren Abtriebswellendrehkörper 45 bilden einen Untersetzungsmechanismus. In 16 ist ein Beispiel für den Getriebemechanismus 40 dargestellt.
Bei dem in 16 dargestellten Getriebemechanismus 40 umfassen die mehreren Abtriebswellendrehkörper 45 zwei Abtriebswellendrehkörper 45. Zu den beiden Abtriebsdrehkörpern 45 gehören der erste Abtriebswellendrehkörper 45a und ein zweiter Abtriebswellendrehkörper 45c. Zu dem einen oder den mehreren Relaiswellenabtriebsdrehkörpern 53 gehören zwei Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53. Die beiden Relaiswellenabtriebsdrehkörper 53 umfassen den ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54, der mit dem ersten Abtriebswellendrehkörper 45a in Eingriff steht, und einen zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 85, der mit dem zweiten Abtriebswellendrehkörper 45c in Eingriff steht.
In einem Fall, in dem der Elektromotor 62 angetrieben wird, wird die Motorantriebskraft über das erste Kopplungszahnrad 62a und das zweite Kopplungszahnrad 62b auf den zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 85 übertragen. Die Motorantriebskraft wird über den zweiten Abtriebswellendrehkörper 45c auf die Abtriebsdrehwelle 30 übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Untersetzungsmechanismus in dem Pfad angeordnet, in dem die Motorantriebskraft vom ersten Kopplungszahnrad 62a auf die Abtriebsdrehwelle 30 übertragen wird. In einem Fall, in dem der Elektromotor 62 angetrieben wird, sinkt also die Drehgeschwindigkeit der Abtriebsdrehwelle 30 relativ zur Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 62.
Da die Drehgeschwindigkeit der Abtriebsdrehwelle 30 im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 62 abnimmt, in einem Fall, in dem der Elektromotor 62 angetrieben wird, ist es nicht mehr erforderlich, einen separaten Untersetzungsmechanismus im Leistungsübertragungsweg der Leistung vom Elektromotor 62 zur Abtriebsdrehwelle 30 vorzusehen, wodurch beispielsweise die Anzahl der Teile reduziert werden kann.
Das zweite Kopplungszahnrad 62b kann so ausgebildet sein, dass es eher mit dem ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 als mit dem zweiten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 85 in Eingriff steht. In einem Fall, in dem das zweite Kopplungszahnrad 62b mit dem ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörper 54 in Eingriff steht und der Elektromotor 62 angetrieben wird, nimmt die Drehgeschwindigkeit der Abtriebsdrehwelle 30 relativ zur Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 62 im Übertragungsweg der Motorantriebskraft ab, die in der Reihenfolge des ersten Kopplungszahnrads 62a, des zweiten Kopplungszahnrads 62b, des ersten Relaiswellenabtriebsdrehkörpers 54 und des ersten Abtriebswellendrehkörpers 45a übertragen wird.
Die Antriebseinheit 6 gemäß einer elften Ausführungsform wird nun beschrieben. Die Antriebseinheit 6 gemäß der elften Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Ausbildungen, die mit denen der ersten bis zehnten Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen wie die der ersten bis zehnten Ausführungsform gekennzeichnet, und überflüssige Beschreibungen werden weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst ein Getriebemechanismus 89 der Antriebseinheit 6 einen stufenlosen Getriebemechanismus oder einen Planetengetriebemechanismus 90. 17 zeigt ein Beispiel für den Getriebemechanismus 89. Der in 17 dargestellte Getriebemechanismus 89 ist an einer Hinterradnabe des menschlich angetriebenen Fahrzeugs angebracht. Der Getriebemechanismus 89 umfasst den Planetengetriebemechanismus 90, einen oder mehrere Klauenabschnitte 95 und ein Steuerelement 96.
Der Planetengetriebemechanismus 90 besteht aus einem oder mehreren Sonnenrädern 91, einem oder mehreren Planetenrädern 92, einem Planetenradträger 93 und einem oder mehreren Hohlrädern 94. Das eine oder die mehreren Sonnenräder 91 sind an einer Nabenwelle 98 angebracht. Zu dem einen oder den mehreren Sonnenrädern 91 gehören ein erstes Sonnenrad 91a, ein zweites Sonnenrad 91b, ein drittes Sonnenrad 91c und ein viertes Sonnenrad 91d. Das erste Sonnenrad 91a, das zweite Sonnenrad 91b, das dritte Sonnenrad 91c und das vierte Sonnenrad 91d sind in einer axialen Richtung der Nabenwelle 98 ausgerichtet. Das erste Sonnenrad 91a ist fest mit der Nabenwelle 98 verbunden. Das zweite Sonnenrad 91b, das dritte Sonnenrad 91c und das vierte Sonnenrad 91d können über einen oder mehrere Klauenabschnitte 95 selektiv mit der Nabenwelle 98 verbunden werden. Jeder Klauenabschnitt 95 ist ähnlich ausgebildet wie der eine oder die mehreren ersten Klauenabschnitte 57b, die zum Beispiel in 3 dargestellt sind.
Die ein oder mehreren Planetenräder 92 umfassen ein erstes Planetenrad 92a und ein zweites Planetenrad 92b. Das erste Planetenrad 92a umfasst zwei Außenverzahnungsabschnitte mit unterschiedlicher Zähnezahl. Die beiden Außenverzahnungsabschnitte sind so ausgebildet, dass sie mit dem ersten Sonnenrad 91a bzw. dem zweiten Sonnenrad 91b kämmen. Das erste Planetenrad 92a ist drehbar auf dem Planetenradträger 93 gelagert.
Das zweite Planetenrad 92b umfasst drei Außenverzahnungsabschnitte mit unterschiedlicher Zähnezahl. Die drei Außenverzahnungsabschnitte sind so ausgebildet, dass sie mit dem zweiten Sonnenrad 91b, dem dritten Sonnenrad 91c bzw. dem vierten Sonnenrad 91d kämmen. Das zweite Planetenrad 92b ist drehbar auf dem Planetenradträger 93 gelagert.
Zu dem einen oder den mehreren Hohlrädern 94 gehören ein erstes Hohlrad 94a und ein zweites Hohlrad 94b. Das erste Hohlrad 94a ist so ausgebildet, dass es mit dem ersten Planetenrad 92a in Eingriff steht. Das zweite Hohlrad 94b ist so ausgebildet, dass es mit dem zweiten Planetenrad 92b in Eingriff steht.
Die ein oder mehreren Klauenabschnitte 95 umfassen einen ersten Klauenabschnitt 95a, einen zweiten Klauenabschnitt 95b und einen dritten Klauenabschnitt 95c. Der erste Klauenabschnitt 95a ist zwischen dem zweiten Sonnenrad 91b und der Nabenwelle 98 angeordnet. Der zweite Klauenabschnitt 95b ist zwischen dem dritten Sonnenrad 91c und der Nabenwelle 98 angeordnet. Der dritte Klauenabschnitt 95c ist zwischen dem vierten Sonnenrad 91d und der Nabenwelle 98 angeordnet.
Das Steuerelement 96 ist so ausgebildet, dass es den Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Sonnenrädern 91 und der Nabenwelle 98 steuert. Das Steuerelement 96 ist an der Nabenwelle 98 angebracht. Das Steuerelement 96 bewirkt, dass der eine oder die mehreren Klauenabschnitte 95 und das eine oder die mehreren Sonnenräder 91 durch Drehung relativ zur Nabenwelle 98 in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden. Beispielsweise bewirkt das Steuerelement 96, dass der erste Klauenabschnitt 95a in das zweite Sonnenrad 91b eingreift, wodurch das zweite Sonnenrad 91b und die Nabenwelle 98 verbunden werden.
Der Übertragungsweg der menschlichen Antriebskraft in der in 17 dargestellten Antriebseinheit 6 wird nun beschrieben. Die anthropogene Antriebskraft wird über die Antriebskette 4 auf das in 17 dargestellte hintere Kettenrad 5 übertragen. In einem Fall, in dem sich das hintere Kettenrad 5 durch die anthropogene Antriebskraft dreht, drehen sich das eine oder die mehreren Hohlräder 94 zusammen mit dem hinteren Kettenrad 5. Der Planetenradträger 93 dreht sich zusammen mit dem einen oder den mehreren Hohlrädern 94. Das eine oder die mehreren Planetenräder 92 drehen sich um das eine oder die mehreren Sonnenräder 91 zusammen mit der Drehung des Planetenradträgers 93.
Das eine oder die mehreren Sonnenräder 91, um die sich das eine oder die mehreren Planetenräder 92 drehen, werden in Abhängigkeit vom Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Sonnenrädern 91 und der Nabenwelle 98 geschaltet. In einem Fall, in dem zum Beispiel das vierte Sonnenrad 91d mit der Nabenwelle 98 verbunden ist, dreht sich das zweite Planetenrad 92b um das vierte Sonnenrad 91d zusammen mit der Drehung des einen oder der mehreren Hohlräder 94. In einem Fall, in dem sich das eine oder die mehreren Planetenräder 92 drehen, dreht sich auch ein Nabengehäuse 99. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus 89 in Abhängigkeit vom Verbindungszustand zwischen dem einen oder den mehreren Sonnenrädern 91 und der Nabenwelle 98 geändert.
In der in 17 dargestellten Antriebseinheit 6 ist der Elektromotor 62 in einem Innenraum des Nabengehäuses 99 angeordnet, um beispielsweise die Drehgeschwindigkeit der Nabenwelle 98 durch die Motorantriebskraft zu erhöhen. Da der Elektromotor 62 in der in 17 dargestellten Antriebseinheit 6 vorgesehen ist, kann die auf den Getriebemechanismus 89 in der Hinterradnabe aufgebrachte Last verringert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Getriebemechanismus 89 den Planetengetriebemechanismus 90 umfassen, der sich von dem in 17 beschriebenen unterscheidet. Der Getriebemechanismus 89 kann zum Beispiel den in JP 56 49 549 B2 beschriebenen Planetengetriebemechanismus umfassen. Die vorliegende Erfindung kann auch auf die in JP 56 49 549 B2 beschriebene Antriebseinheit angewendet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Getriebemechanismus 89 anstelle des Planetengetriebemechanismus 90 einen stufenlosen Getriebemechanismus umfassen. Der Getriebemechanismus 89 kann beispielsweise den in der DE 10 2012 023 150 A1 beschriebenen stufenlosen Getriebemechanismus umfassen. Die vorliegende Erfindung kann auch auf die in der DE 10 2012 023 150 A1 beschriebene Antriebseinheit angewendet werden.
Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele zeigt beispielhaft anwendbare Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ohne dass damit eine Einschränkung beabsichtigt ist. Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise auf modifizierte Ausführungsbeispiele anwendbar, die im Folgenden beschrieben werden, sowie auf Kombinationen von zwei oder mehr modifizierten Ausführungsbeispielen, die einander nicht widersprechen.
So ist die Ausbildung der Antriebseinheit 6 in jeder Ausführungsform ein Beispiel, und die Antriebseinheit 6 kann verschiedene Vorrichtungen umfassen, die nicht in jeder Ausführungsform dargestellt sind, oder einen Teil der verschiedenen in jeder Ausführungsform dargestellten Vorrichtungen umfassen.
Die verschiedenen Schwellwerte, die bei der in jeder Ausführungsform dargestellten Steuerung verwendet werden, sind nicht begrenzt und können nach Belieben ausgebildet sein. Die verschiedenen Schwellwerte können nach Belieben durch Betätigung einer vorgegebenen Betätigungsvorrichtung oder dergleichen geändert werden.
Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellten Ausbildungen können miteinander kombiniert werden, vorausgesetzt, dass die Ausbildungen einander nicht widersprechen. Die Verfahrensinhalte und die Verfahrensreihenfolge der in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellten Ablaufdiagramme sind Beispiele, und die Verfahrensinhalte und die Verfahrensreihenfolge können im Rahmen der vorliegenden Erfindung nach Bedarf geändert werden.
In dieser Beschreibung bedeutet die Formulierung „mindestens eines von“, wie sie in dieser Erfindung verwendet wird, „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Ein Beispiel: Die Formulierung „mindestens eines“, wie sie in dieser Erfindung verwendet wird, bedeutet „nur eine Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“ in einem Fall, in dem die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. In einem anderen Beispiel bedeutet in dieser Beschreibung der Ausdruck „mindestens eines von“, wie er in dieser Erfindung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl seiner Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei ist.
BEZUGSZEICHEN

1: Antriebsstrang
2: Kurbel
2a: Kurbelwelle
2b: Kurbelarm
2c: Pedal
3: vorderes Kettenrad
4: Antriebskette
5: hinteres Kettenrad
6: Antriebseinheit
10: Basisteil
20: Antriebsdrehwelle
30: Abtriebsdrehwelle
40: Getriebemechanismus
41: Antriebsabschnitt
42: Antriebswellendrehkörper
42a: erster Antriebswellendrehkörper
42b: zweiter Antriebswellendrehkörper
44: Abtriebsabschnitt
45: Abtriebsdrehkörper
45a: erster Abtriebswellendrehkörper
45b: zweiter Abtriebswellendrehkörper
45c: zweiter Abtriebswellendrehkörper
47: Relaiswelle
50: Relaiswellenantriebsdrehkörper
51: erster Relaiswellenantriebsdrehkörper
51a: Außenzahnrad
51b: Ausnehmungsvorsprungsabschnitt
52: zweiter Relaiswellenantriebsdrehkörper
53: Relaiswellenabtriebsdrehkörper
54: erster Relaiswellenabtriebsdrehkörper
55: zweiter Relaiswellenabtriebsdrehkörper
56: Verbindungsabschnitt
57: erster Verbindungsabschnitt
57a: erste Schaltwelle
57b: erster Klauenabschnitt
57c: erster Kupplungsabschnitt
57d: ausgesparter Abschnitt
57e: Basisteil
57f: distaler Endabschnitt
58: zweiter Verbindungsabschnitt
58a: zweite Schaltwelle
58b: zweiter Klauenabschnitt
58c: zweiter Kupplungsabschnitt
60: Antriebsabschnitt
61: Aktuator
62: Elektromotor
62a: erstes Kopplungszahnrad
62b: zweites Kopplungszahnrad
62c: festes Zahnrad
62d: Kopplungszahnrad
62e: Kopplungszahnrad
62f: zweites Kopplungszahnrad
70: Steuergerät
71: Speichereinheit
72: Steuereinheit
80: Getriebebetriebseinheit
81: Betriebszustandserkennungseinheit
83: Relaiswellenabtriebsdrehkörper
84: Einheit zur Erfassung der menschlich ausgeübten Antriebskraft
85: zweiter Relaiswellenabtriebsdrehkörper
89: Getriebemechanismus
90: Planetengetriebemechanismus
91: Sonnenrad
91a: erstes Sonnenrad
91b: zweites Sonnenrad
91c: drittes Sonnenrad
91d: viertens Sonnenrad
92: Planetenrad
92a: erstes Planetenrad
92b: zweites Planetenrad
93: Planetenradträger
94: Hohlrad
94a: erstes Hohlrad
94b: zweites Hohlrad
95: Klauenabschnitt
95a: erster Klauenabschnitt
95b: zweiter Klauenabschnitt
95c: dritter Klauenabschnitt
96: Steuerelement
98: Nabenwelle
99: Nabengehäuse
A1: erste Drehrichtung
S2, S2-1, S2-2: Verfahrensschritt
S11, S12: Verfahrensschritt
S13, S13-1, S13-2: Verfahrensschritt
S14: Verfahrensschritt
S21: Verfahrensschritt
S22, S22-1, S22-2: Verfahrensschritt
S31: Verfahrensschritt
S32, S32-1, S32-2: Verfahrensschritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012066124 A1 [0002]
JP 5649549 B2 [0139]
DE 102012023150 A1 [0140]

Claims

Antriebseinheit (6) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, die Antriebseinheit (6) umfassend: ein Basisteil (10); einen Elektromotor (62), der an dem Basisteil (10) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er eine Vortriebskraft auf das menschlich angetriebene Fahrzeug ausübt; eine Antriebsdrehwelle (20), die drehbar an dem Basisteil (10) vorgesehen ist und so ausgebildet ist, dass sie eine menschlich ausgeübte Antriebskraft aufnimmt; eine Abtriebsdrehwelle (30), die drehbar an dem Basisteil (10) vorgesehen ist, auf die die menschlich ausgeübte Antriebskraft von der Antriebsdrehwelle (20) übertragen wird, und auf die eine Motorantriebskraft von dem Elektromotor (62) übertragen wird; einen Getriebemechanismus (40, 89), der in einem Übertragungsweg der menschlich angetriebenen Antriebskraft zwischen der Antriebsdrehwelle (20) und der Abtriebsdrehwelle (30) an dem Basisteil (10) vorgesehen und so ausgebildet ist, dass er ein Übersetzungsverhältnis ändert; und eine Steuereinheit (72), die zur Steuerung des Elektromotors (62) ausgebildet ist, wobei der Getriebemechanismus (40, 89) einen mit der Antriebsdrehwelle (20) verbundenen Antriebsabschnitt (41) und einen mit der Abtriebsdrehwelle (30) verbundenen Abtriebsabschnitt (44) aufweist, der Elektromotor (62) mit dem Abtriebsabschnitt (44) des Getriebemechanismus (40, 89) verbunden ist, ohne durch den Antriebsabschnitt (41) des Getriebemechanismus (40, 89) zu führen, und die Steuereinheit (72) den Elektromotor (62) so steuert, dass die Motorantriebskraft in einem Fall zunimmt, in dem das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus (40, 89) geändert wird.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (72) den Elektromotor (62) so steuert, dass die Motorantriebskraft in einem Fall, in dem die menschlich ausgeübte Antriebskraft geringer ist als eine vorgegebene menschlich ausgeübte Antriebskraft, nicht erhöht wird und das Übersetzungsverhältnis des Getriebemechanismus (40, 89) geändert wird.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 1, wobei der Getriebemechanismus (40, 89) umfasst eine am Basisteil (10) vorgesehene Relaiswelle (47), die so ausgebildet ist, dass sie sich durch die von der Antriebsdrehwelle (20) übertragene, menschlich ausgeübte Antriebskraft dreht, eine Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern (50, 51, 52), die selektiv mit der Relaiswelle (47) verbindbar und mit der Antriebsdrehwelle (20) verbunden sind, einen Verbindungsabschnitt (56), der so ausgebildet ist, dass er selektiv die Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern (50, 51, 52) mit der Relaiswelle (47) verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Relaiswelle (47) übertragen wird, und einen oder eine Vielzahl von an der Relaiswelle (47) vorgesehenen und mit der Abtriebsdrehwelle (30) verbundenen Relaiswellenabtriebsdrehkörpern (53, 54, 55), und der Elektromotor (62) mit der Relaiswelle (47) verbunden ist, ohne durch die mehreren Relaiswellenantriebsdrehkörper (50, 51, 52) zu laufen.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 3, wobei der eine oder die Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) eine Vielzahl von Relaiswellenabtriebsdrehkörpern (53, 54, 55) umfassen, die Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) selektiv mit der Relaiswelle (47) verbindbar sind, und der Verbindungsabschnitt (56) so ausgebildet ist, dass er die Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) selektiv mit der Relaiswelle (47) verbindet, so dass die menschlich ausgeübte Antriebskraft auf die Abtriebsdrehwelle (30) übertragen wird.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (72) bewirkt, dass die Motorantriebskraft in einem Fall zunimmt, in dem ein Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern (50, 51, 52) und der Relaiswelle (47) durch den Verbindungsabschnitt (56) geändert wird.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (72) bewirkt, dass die Motorantriebskraft zunimmt, bevor ein Verbindungszustand zwischen der Vielzahl von Relaiswellenantriebsdrehkörpern (50, 51, 52) und der Relaiswelle (47) durch den Verbindungsabschnitt (56) geändert wird.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Getriebemechanismus (40, 89) den einen oder die Vielzahl der Abtriebswellendrehkörper (45a, 45b, 45c) umfasst, die so ausgebildet sind, dass sie sich zusammen mit der Abtriebsdrehwelle (30) drehen und jeweils mit dem einen oder der Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) verbunden sind, der Elektromotor (62) mit einem oder der Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) verbunden ist, und der eine oder die Vielzahl der Relaiswellenabtriebsdrehkörper (53, 54, 55) und der eine oder die Vielzahl der Abtriebswellendrehkörper (45a, 45b, 45c) einen Untersetzungsmechanismus bilden.
Antriebseinheit (6) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Getriebemechanismus (89) ein stufenloses Getriebe oder ein Planetengetriebemechanismus (90) umfasst.
Antriebseinheit (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebsdrehwelle (20) eine Kurbelwelle (2a) umfasst.